4. Besondere Anforderungen
4.2. Nassläufer-Umwälzpumpen
Für die Förderung von Nassläufer-Umwälzpumpen müssen die neuen Pumpen mindestens einen EEI (= Energieeffizienzindex) ≤ 0,20 erreichen.
Für den Pumpenersatz in Wärmeverteilungen ist im Rahmen des Monitorings nachzuweisen, dass der Dimensionierungsfaktor für die neue Pumpe (Promille-Regel) gemäss Kapitel 4.2.2.7 eingehalten wird.
Dieser Nachweis ist unabhängig von der gewählten Berechnungsmethode für den Einsparnachweis (pauschalisierter bzw. individueller Einsparnachweis) zu erbringen und dient der Sicherstellung, dass die neue Pumpe korrekt dimensioniert wurde.
Bezüglich besonderer Anforderungen an Wasserpumpen (Trockenläufer) siehe Kapitel 4.4.
4.2.1. Einsparnachweis pauschalisiert
Für die Antragstellung und das Monitoring von Projekten, die den vorzeitigen Ersatz von alten Nassläuferpumpen mit Leistungsaufnahme P1 bis max. 500 Watt fördern, kann folgende pauschale jährliche Einsparung (basierend auf der Leistungsaufnahme P1der alten Pumpe) eingesetzt werden:
Jährliche Stromeinsparung
∆𝐸𝐸𝑎𝑎 �𝑘𝑘𝑘𝑘ℎ
𝑎𝑎 �= 0,667∗ 𝑃𝑃1[𝑘𝑘𝑘𝑘]∗5400 �ℎ 𝑎𝑎�
4.2.2. Einsparnachweis individuell
Dem Projekteigner steht es frei, ggf. eine höhere Einsparung pro Pumpe anhand des nachfolgend beschriebenen Vorgehens zu ermitteln. Die Entscheidung, ob die pauschale oder eine individuelle Einsparberechnung erfolgen soll, kann für ein Projekt nur einheitlich getroffen werden.
4.2.2.1. Aufzunehmende Daten
Für die individuelle Einsparberechnung sind die folgenden Daten zu erheben und zu erfassen:
Ist-Zustand:
• Bestehende Pumpe: Hersteller, genaue Typenbezeichnung
• Leistungsaufnahme gemäss Typenschild (ggf. für eingestellte tiefere Stufe)
• Eingestellte Stufe (Achtung, genau wie markiert angeben) ev. auf Stufen-Stecker
• Steuerleitung zur Pumpe verfügbar? (für Planung einer Pumpen-Nachtabschaltung)
• Heizungssteuerung: Typ, Pumpe geschaltet? Über Relais in der Steuerung oder separat bzw.
Schaltschütz?
• Wärmeabgabe der versorgten Heizgruppen: Heizkörper, Fussbodenheizung, Lufterhitzer Nach Pumpentausch:
• Neue Pumpe: genaue Typenbezeichnung
• Steuerkabel für Pumpen-Nachtabschaltbetrieb angeschlossen?
• Bestätigung, dass Dimensionierung überprüft wurde. Angabe zu neuer Dimensionierung (siehe Kapitel 4.2.2.7)
• Eingestellte Regelstrategie: Proportionaldruck; Konstantdruck; autoadapt?
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4.2.2.2. Ermittlung der Leistungsaufnahme P1 der alten Pumpe
Die Leistungsaufnahme P1 der alten Pumpe ist mithilfe der Unterlage zu den Ausschreibungen
„Leistungsaufnahme alter Pumpen“ zu bestimmen.
Bei Pumpen, die in der Unterlage nicht enthalten sind, ist die Leistungsaufnahme P1 nach folgendem Verfahren zu bestimmen:
Die sicherste Feststellung ist die Leistung P1 gemäss Typenschild (siehe unten rechts). Falls nicht die maximale sondern eine tiefere Drehzahlstufe eingestellt ist, so ist deren Leistungsaufnahmewert P1
(ebenfalls gemäss Typenschild) als Ausgangswert zu verwenden. Die Ermittlung aus Datenblättern (siehe unten links) ist eher problematisch, da sie schwierig zu beschaffen oder einer vorliegenden Pumpe nicht einwandfrei zugeordnet werden können. Sie sollten deshalb nur verwendet werden, wenn das Typenschild unlesbar ist.
p/V- und Leistungsdiagramm: Typenschild Pumpe
Abbildung 1: p/V- und Leistungsdiagramm, Quelle: Biral MX 12 Abbildung 2: Typenschild Pumpe, Quelle: Biral Redline M10-1
Falls an Stelle einer Leistungsangabe ein Leistungsbereich (z.B. 35 Watt - 43 Watt) angegeben ist, so darf der höhere Leistungswert verwendet werden.
4.2.2.3. Ermittlung der Leistungsaufnahme P1 der neuen Pumpe
Die anrechenbare Leistungsaufnahme P1 der neuen Pumpe ist grundsätzlich mittels der Unterlage zu den Ausschreibungen „Leistungsaufnahme neuer Pumpen“ zu bestimmen.
Bei Pumpen, die in der Unterlage nicht enthalten sind, ist die Leistungsaufnahme aus dem Pumpen-Datenblatt gemäss Kapitel 4.2.2.4 zu bestimmen.
4.2.2.4. Definition „Arbeitspunkt neue Pumpe“
Der Arbeitspunkt für die Ermittlung der Pumpen-Leistungsaufnahme muss nachvollziehbar und reproduzierbar definiert werden. Es sind für alle „neuen Pumpen“ Datenblätter mit Diagrammen verfügbar, worauf die Konfiguration „Proportionaldruck“ massgebend ist. In diesem Diagramm ist der Arbeitspunkt für die anrechenbare Leistungsaufnahme P1 wie folgt definiert:
Volumenstrom Q50%: 50% des Maximalwerts innerhalb des im Pumpendiagramm (Proportionaldruck) angegebenen Regelbereichs.
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Leistungsaufnahme P1 bei Volumenstrom Q50% : Maximale Leistungsaufnahme plus
minimale Leistungsaufnahme
(Proportionalkennlinien) mal Faktor fH = 0,4 für Pumpen mit Regelbereich 2-10m Förderhöhe. Die Regelkennlinie „Nacht-min“ gehört nicht zum Regelbereich.
Hinweis: Grössere Pumpen mit
Förderhöhen über 10 m sind für Heizkreise nicht geeignet. Deren Strom-verbrauch sollte mittels eines genaueren Verfahrens berechnet werden (siehe 4.4.1.3 respektive www.prokw.ch).
Abbildung 3: Diagramm zur Ermittlung der anrechenbaren Leistungsaufnahme für eine Pumpe mit max. Förderhöhe <
5m. Quelle: Biral AX-10
Interpretation von Datenblättern
Bei gewissen Datenblättern (Kennlinien) ist nicht sehr klar, welches der massgebende Regelbereich für die Bestimmung des massgebenden max. Volumenstroms und der max. Förderhöhe ist.
Der Regelbereich wird begrenzt durch die Pumpenkennlinie "max" des aktiven Regelbereichs für
"Proportionale Regelung", wobei nur jene Proportional-Regelkennlinien zu betrachten sind, welche auch im Diagramm der Leistungsaufnahme P1 (Proportional) angegeben sind.
Achtung: u.U. müssen die zueinander gehörigen Q/H- und P1-Kennlinien durch Abzählen ermittelt werden, wenn sie nicht bezeichnet sind. Beim P1-Diagramm gilt es sicherzustellen, dass die Kennlinien für Proportional- und nicht jene für Konstantdruck-Regelung erfasst werden.
4.2.2.5. Betriebsdauer
Für die Berechnung der jährlichen Stromeinsparung wird die Anzahl Betriebsstunden für alle Umwälzpumpen pauschal auf 5400 h/a festgelegt.
4.2.2.6. Jährliche Stromeinsparung
Die jährliche Stromeinsparung bei individuellem Einsparnachweis ergibt sich dann wie folgt:
Δ𝐸𝐸𝑎𝑎�𝑘𝑘𝑘𝑘ℎ
𝑎𝑎 �=�𝑃𝑃1,𝑎𝑎𝐴𝐴𝐴𝐴− 𝑃𝑃1,𝐴𝐴𝐴𝐴𝑁𝑁� [𝑘𝑘𝑘𝑘]∗ 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑎𝑎ℎ𝑟𝑟 𝐵𝐵𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑒𝑒𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑆𝑆𝐴𝐴𝑟𝑟𝐴𝐴𝐴𝐴 �ℎ 𝑎𝑎�
4.2.2.7. Korrekte Dimensionierung von Pumpen in Wärmeverteilungen (Promille-Regel) Achtung: Mit der Erfassung der Leistungsaufnahme der alten Pumpe kann beim Pumpenersatz in Wärmeverteilungen eine Überdimensionierung (zu gross gewählte Förderhöhe und damit in der Praxis massiv zu grosse Volumenströme) nicht direkt erkannt werden. Die Ermittlung der benötigten
maximalen Heizleistung (z.B. aus Heizenergieverbrauch) und Abschätzung der hydraulischen Auslegung der Anlage (benötigte Förderhöhe), ob Heizkörper oder Fussbodenheizung und/oder Wärmetauscher verwendet werden, ist wichtig. Daraus lässt sich die benötigte hydraulische Leistung der neuen Pumpe abschätzen. Eine Kontrolle ist auch mit der Planungshilfe „Dimensionierungshilfe Umwälzpumpen“ möglich. Zum Herunterladen: www.energieschweiz.ch/page/de-ch/dimensionierung-und-planungshilfen.
Zur Sicherstellung der korrekten Dimensionierung muss bei einem Pumpenersatz in
Wärmeverteilungen für die neue Pumpe der Dimensionierungsfaktor gemäss der nachfolgend beschriebenen "Promille-Regel" eingehalten werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die neue Pumpe korrekt dimensioniert ist. Der Nachweis ist im Rahmen des Monitorings zu erbringen, unabhängig von der gewählten Berechnungsmethodik für den Einsparnachweis.
Dabei ergibt sich der Dimensionierungsfaktor als Verhältnis in ‰ zwischen der nominalen elektrischen Leistungsaufnahme (P1) der neuen Umwälzpumpe (kW) dividiert durch die Heizleistung des
versorgten Gebäudes/Gebäudegruppe (kW). Für die Heizleistung sind entsprechend erläuterte
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Abschätzungen genügend genau (z.B. Leistung der Wärmepumpe des betroffenen Gebäudes oder Leistung des Wärmetauschers des betroffenen Gebäudeteils).
Die maximal zulässigen Werte für den Dimensionierungsfaktor sind vom Wärmeverteilsystem abhängig und in der untenstehenden Tabelle in der zweiten Spalte aufgeführt. Wenn der maximal zulässige Wert für den Dimensionierungsfaktor überschritten wird, muss die gewählte Leistung der neuen Pumpe je nach Ausmass der Überschreitung entweder plausibel begründet oder
messtechnisch nachgewiesen werden (z.B. Vorweisen von Messungen an der alten Pumpe zum Belegen, dass die neue Pumpe tatsächlich eine so hohe Leistung aufweisen muss).
Maximal zulässiger
Tabelle 3: Überblick über die maximal zulässigen Dimensionierungsfaktoren sowie die Wertebereiche, bei der entweder eine plausible Begründung (mittlere Spalte) oder ein messtechnischer Nachweis (rechte Spalte) erforderlich sind.